Какова масса медного стержня, если он при погружении в 5 кг горячей воды увеличил свою температуру на 50 градусов

Содержание вопроса: Теплоемкость и закон сохранения энергии

Описание:
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии. Закон сохранения энергии гласит, что изменение тепловой энергии тела равно работе, совершаемой над телом или тело, например, потеря шейки. Выражение этого закона выглядит следующим образом:

Q = mcΔT,

где Q - изменение тепловой энергии, m - масса тела, с - удельная теплоемкость вещества и ΔT - изменение температуры.

В данной задаче мы ищем массу медного стержня, поэтому нужно выразить m:

m = Q / (cΔT),

где с - удельная теплоемкость меди.

Чтобы найти изменение тепловой энергии, нам нужно учитывать потерю энергии горячей воды и получение этой энергии медным стержнем:

Q = mводы * cводы * ΔTводы + mстержня * cстержня * ΔTстержня,

где mводы - масса воды, cводы - удельная теплоемкость воды, ΔTводы - изменение температуры воды, аналогично mстержня, cстержня и ΔTстержня.

Мы знаем, что масса воды равна 5 кг, удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг·°C, изменение температуры воды равно -10 °C. Также известно, что изменение температуры медного стержня равно 50 °C, а удельная теплоемкость меди составляет 385 Дж/кг·°C.

Подставляя соответствующие значения в формулу и решая уравнение, мы найдем массу медного стержня:

mстержня = Q / (cстержня * ΔTстержня).

Пример:
mводы = 5 кг
cводы = 4200 Дж/кг·°C
ΔTводы = -10 °C
ΔTстержня = 50 °C
cстержня = 385 Дж/кг·°C

Q = mводы * cводы * ΔTводы + mстержня * cстержня * ΔTстержня

mстержня = Q / (cстержня * ΔTстержня)

Совет:
Чтобы лучше понять тему теплоемкости и закона сохранения энергии, вы можете провести дополнительные исследования и ознакомиться с примерами задач.

Практика:
Какова масса алюминиевого стержня, если он при погружении в 2 кг горячей воды увеличил свою температуру на 30 градусов, а температура воды снизилась на 5 градусов? Удельная теплоемкость алюминия составляет 900 Дж/кг·°C.

Тема вопроса: Расчет массы медного стержня

Пояснение: Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться законом сохранения тепла, который утверждает, что потери тепла стержню с равными потерями тепла воде (при условии, что стержень полностью погружен в воду). Мы можем использовать следующую формулу:

Qстержень = Qвода,

где Qстержень - количество теплоты, полученное стержнем, а Qвода - количество теплоты, потерянное водой.

Мы можем также использовать формулу количества теплоты:
Q = mcΔT,

где m - масса, c - удельная теплоемкость, и ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость меди известна и равна 0.39 J/g°C. Масса воды - это 5000 грамм, а изменение температуры воды -10 °C.

Мы можем записать уравнение следующим образом:
mстержень * cстержень * ΔTстержень = mвода * cвода * ΔTвода.

Подставим известные значения и решим уравнение для mстержень:

mстержень = (mвода * cвода * ΔTвода) / (cстержень * ΔTстержень).

Доп. материал:
mв = 5000 г (масса воды)
cв = 4.18 J/g°C (удельная теплоемкость воды)
ΔTв = -10 °C (изменение температуры воды)
cст = 0.39 J/g°C (удельная теплоемкость меди)
ΔTст = 50 °C (изменение температуры стержня)

mстержень = (5000 г * 4.18 J/g°C * -10 °C) / (0.39 J/g°C * 50 °C)

Совет: Чтобы легче понять эту задачу, можно представить ее как балансировку теплоты между стержнем и водой. Первый закон сохранения тепла гласит, что количество теплоты, потерянное одним объектом, должно быть равно количеству теплоты, полученному другим объектом.

Проверочное упражнение:
Кальцийсульфат(H2O) чистого, некристаллического состава, размеренный, уплотненный и однородный, занимает объем 20 мл, а его плотность составляет 2,3 г / мл. Определите массу данного предмета.